ESTRATEGIA DE SELECCIÓN DE ENGRANAJE PARA UNA TRANSMISIÓN DE EMBRAGUE DOBLE
REFERENCIA A SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud de Patente de EUA copendiente No. 11/083,250, presentad^ el 17 de marzo de 2005. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las transmisiones automáticas para transmitir energía entre una entrada y una salida, ya sea a través de una escala de relaciones de velocidad continuamente variable o en cambios de paso discretos entre relaciones de velocidad, tienen asociadas con las mismas varias fuentes de pérdidas parásitas, que afectan adversamente la economía de combustible. Estas pérdidas están asociadas con un convertidor de par de torsión, embragues y frenos de fricción hidráulicos abiertos, bomba hidráulica, y coincidencias de engranaje . Para mejorar la economía de combustible en un vehículo de motor que tiene una transmisión automática, una transmisión manual de desplazamiento automatizado (ASM) se puede usar para eliminar o reducir substancialmente todas estas pérdidas parásitas excepto pérdidas de coincidencia de engranaje. Las transmisiones de ASM están limitadas en el
régimen al que pueden disipar el exceso de energía. La cantidad de transmisión generalmente realiza cambios de relación de engranaje interrumpiendo primero el par de torsión transmisor desde el motor a la entrada de transmisión, preparando los componentes de transmisión asociados con la siguiente relación de velocidad, y luego restaurando el par de torsión en la entrada. Una particularidad funcional primaria de transmisiones de ASM es la necesidad de interrumpirla energía transmitida desde el motor a la flecha de entrada de transmisión antes o durante cada cambio de relación de engranaje. Las transmisiones de flecha de engranaje de embrague doble son esencialmente dos transmisiones ASM, una que proporciona engranajes de número impar y una que proporciona engranajes de número par. Los desplazamientos entre engranajes de número impar y los engranajes de número par se pueden lograr sin interrumpir el flujo de ene3rgía.. Mientras que operando en un engranaje de número impar, los acopladores se pueden accionar para configurar la transmisión para el siguiente engranaje de número par. Las transmisiones de embrague doble tienen pérdidas parásitas solo ligeramente superiores1 a las transmisiones de ASM. Cuando un vehículo de motor se acelera desde
descanso, la energía mecánica generada por el motor excede la energía utilizada por el vehículo. La transmisión debe disipar la diferencia, generalmente como calor. Los convertidores de par de torsión abiertos son muy eficientes al convertir el exceso de energía mecánica en calor en el fluido de trabajo. Los embragues de fricción, como se usan en ASM y ertibrague doble de energía que debe disiparse se determina por el nivel de par de torsión, le diferencia de velocidad a través del embrague, y la duración del evento. La forma más efectiva de limitar la energía que se debe disipar por el embrague es proporcionar multiplicación de par de torsión adicional hacia la caja de engranajes. Esto tiene dos beneficios. Primero, reduce el par de torsión que debe transmitir el embrague. Segundo, reduce la duración del evento debido a que la entrada de caja de engranajes se hará igual a la velocidad de motor a una velocidad de vehículo inferior. La necesidad de relaciones de engranaje superiores similares/ que se dicta por la economía de combustible de crucero, permanece sin cambiar, de modo que la caja de engranajes resultante debe tener substancialmente más expansión total. La diferencia entre relaciones de engranaje adyacentes está limitada por la capacidad de hacer desplazamientos cómodos. Como resultado también es necesario
aumentar el número de relaciones de engranaje discretas. Tradicionalmente, una relación de reversa se ha considerado suficiente la relación de reversa, puesto que la velocidad es relativamente baja y la eficiencia de combustible en reversa no es un problema significativo. Sin embargo, si la multiplicación de engranaje es suficientemente elevada para satisfacer las consideraciones térmicas de embrague, puede ser excesivo para impulsión de reversa normal, aún a esas velocidades relativamente bajas. Por lo tanto, es benéfico proporcionar una relación de reversa similar a la relación de reversa tradicional además de una que tiene mucho más multiplicación. Una forma conocida de aumentar la multiplicación de engranaje es aumentar la relación de cuentas de diente para pares de engranaje individuales. Esto requeriría aumentar la distancia entre flechas debido a limitaciones de que tan pequeños los engranajes pueden ser con relación al diámetro de flecha. Añadir una relación de avance y reversa adicional ordinariamente requeriría cuando menos cuatro engranajes adicionales y un manguito sincronizador adicional. La transmisión resultante sería mucho mayor y probablemente no se ajustaría en el espacio de paquete disponible. En una transmisión de árbol de cambio de
velocidades, los engranajes conectados a una trayectoria de impulsión que mueve los manguitos en un acoplador, tal como un sincronizador. En una transmisión de embrague doble (DCT), uno o dos engranajes se pueden seleccionar en cualquier momento, siempre que cada engranaje esté asociado con un embrague de entrada diferente. El embrague asociado con el engranaje, que es seleccionado o no seleccionado debe estar desacoplado mientras que se mueve el manguito acoplador. En una DCT que incluye un acoplador de embrague, la operación en el engranaje de avance más bajo, primer engranaje, re4quiere que dos sincronizadores estén acoplados: un segundo acoplador de engranaje y el acoplador de engranaje. De manera similar, la operación en el engranaje de reversa más bajo, engranaje Rl, requiere que un acoplador de R2 y el acoplador de embrague estén acoplados. La secuencia en la que estos acopladores son acoplados influencia grandemente la magnitud del par de torsión de acoplador requerido. Por ejemplo, si el segundo engranaje, se acopla primero, el segundo acoplador de engranaje debe acelerar solamente un disco de embrague, y tiene una relación de par de torsión moderada a ese disco de embrague. Por otra parte, si el acoplador de embrague se acopla primero, el acoplamiento subsecuente del segundo
acoplador, de engranaje requiere acelerar ambos discos de embrague mientras que supera una relación de par de torsión mucho mayor. Esto es particularmente molesto si los embragues están muy fríos, lo que les ocasiona tener arrastre elevado. Existe una necesidad en la industria automotriz de una estrategia de control de desplazamiento de engranaje que asegure que el acoplamiento del acoplador de embrague se realice al final. Él ciclo de oscilación del vehículo moviendo el selector dp engranaje entre la escala R y la escala D se usa comúnmente para mover las ruedas de la nieve, hielo o lodo. De preferencia, la estrategia de control de desplazamiento de engranaje solamente cambiaría los embragues y no movería ningunos manguitos de acoplador para cambiar de una relación de avance a una relación de reversa durante la operación de ciclo de oscilación. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN P'ara llenar las necesidades de la industria y par4a dirigir las desventajas de controles de desplazamiento de engranaje de tr5ansmisión anteriores, se ha desarrollado un método para controlar los desplazamientos de engranaje en una, transmisión de energía de múltiples velocidades para un vehículo que incluye un primer embrague para transmitir
energía a través de una primera trayectoria de energía que produce uh engranaje de reversa, y un segundo embrague para transmitir energía a través de una segunda trayectoria de energía que produce un engranaje de avance. El método incluye seleccionar una escala de reversa en la que la transmisión va a operar, preparar la transmisión para transmitir energía de manera alterna a través de la primera trayectoria de energía y la segunda trayectoria de energía; acoplar el primer embrague y transmitir energía a través de la primera trayectoria de energía en el engranaje de reversa, seleccionar una escala de avance en la que la transmisión se va a operar, desacoplar el primer embrague y acoplar el segundo embrague, y transmitir energía a través de la segunda trayectoria de energía en el engranaje de avance. Una transmisión que se puede controlar mediante la estrategia1 de desplazamiento de engranaje se puede configurar de manera similar a una transmisión de embrague doble con expansión : modesta. Sin embargo, una trayectoria de par de torsión seleccionable entre las dos flechas de entrada se añade, de manera que cuando esta trayectoria se activa, la flecha de1 entrada asociada con engranajes par gira más lentamente que la flecha de entrada asociada con engranajes impar por una relación predeterminada. Esta trayectoria de
par de torsión requiere un sincronizador nuevo, pero puede reutilizar engranaje que ya estaba presente. Dependiendo de la disposición de una caja de engranaje original, frecuentemente es posible combinar este nuevo sincronizador con un sincronizador existente para formar un manguito de tres posiciones (conectando una flecha a cualquiera de dos engranajes o ninguno de ellos). El primer engranaje se acopla activando el nuevo sincronizador en combinación con el segundo sincronizador de engranaje y el embrague de engranaje impar. S9i la relación de reversa existente se impulsa por la flecha de entrada de entranaje par, entonces también se crea una relación de reversa baja extra. Esta reversa baja se acopla activando el nuevo sincronizador en combinación con el sincronizador de reversa y el embrague de engranaje impar. De hecho, hay una relación adicional creada debajo de cada relación de número par en la1 transmisión original. Sin embargo, solamente las relaciones debajo de primera y reversa proporcionan utilidad. De una manera similar, las nuevas relaciones se crean por encima de cada relación de número impar. Estas relaciones se acoplan activando el nuevo sincronizador en combinación con el sincronizador de engranaje impar correspondiente y el embrague de engranaje par. De estos,
solamente la relación más elevada que la relación de número impar más elevada proporciona utilidad. Por ejemplo, habría una relación disponible superior a la quinta relación de engranaje. El tamaño de paso desde la quinta a esta nueva relación es el mismo que el tamaño de paso entre primera y segunda, que es demasiado grande para utilizar como sexto engranaje» Sin embargo, si está presente un sexto engranaje tradicional, esta nueva relación es utilizable como un séptimo engranaje. Esta nueva relación de engranaje utiliza el mismo embrague que la sexta relación de engranaje, de manera que el desplazamiento ascendente final se debe lograr con una interrupción de par de torsión como en ASM. En total, una caja de engranaje de cinco velocidades de avance y una sola reversa con expansión modesta se puede transformar en una caja de engranajes con siete velocidades de avance, dos velocidades de reversa, y expansión' muy grande. De manera similar, una caja de engranaje de cuatro velocidades de avance y una sola reversa con expansión modesta se puede transformar en una caja de engranajes con cinco velocidades de avance, dos velocidades de reversa, y expansión muy grande. Diversos objetos y ventajas de esta invención se harán evidentes a aquellos expertos en el ramo a partir de la
siguiente descripción detallada de la modalidad preferida, cuando se lea en la luz de los dibujos que se acompañan, BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un transeje de impulsión de rueda delantera de cinco velocidades de avance; La Figura 2 es una gráfica que contiene un número preferido de dientes para cada uno de los engranajes del transeje de la Figura 1, La Figura 3 es una gráfica que contiene las relaciones de velocidad entre entrada y salida y pasos entre las relaci9ones de velocidad para cada una de las velocidades de avance y reversa del transeje de la Figura 1, los engranajes teniendo el número de dientes mostrado en la Figura 2 , ía Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra una transeje de impulsión de rueda delantera de siete velocidade$ de avance, dos velocidades de reversa; La Figura 5 es una gráfica que contiene un número preferido de dientes para cada uno de los engranajes de la transmisión de la Figura 4; La Figura 6 es una gráfica que contiene las relaciones de velocidad entre la entrada y salida y pasos
entre las relaciones de velocidad para cada una de las velocidades de avance y reversa de la transmisión de la Figura 4, los engranajes teniendo el número de dientes mostrado en la Figura 5; y La Figura 7 es un diagrama de transición de estado que ilustra la estrategia de control de desplazamiento de engrana e . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Haciendo referencia a la Figura 1, un tr5anseje incluye una entrada 10 para conectar a impulsión una fuente de energía, tal como un motor de combustión interna o motor eléctrico, a la transmisión, y una salida 36 para impulsar una carga, tal como las ruedas impulsadas de un vehículo de motor, a través de un tren de energía que puede incluir una flecha de impulsión, mecanismo diferencial, y flechas de eje. Un pr9imer embrague 20 de fricción, que consiste de un alojamiento de embrague y un disco 22 de embrague, conecta y desconecta en forma alterna la primera flecha 14 de entrada a medida que el embrague 20 de acopla y desacopla, respectivamente. Un segundo embrague 16 de fricción, que consiste de un alojamiento de embrague y un disco 18 de embrague, Conecta y desconecta una segunda flecha 12 de entrada a medida que el embrague 16 se acopla y desacopla,
respectivamente . Un primer árbol 26 de cambio de velocidades soporta un primer piñón 30 de salida, que se asegura al árbol 26 de cambio de velocidades en acoplamiento de engranamiento continuo con un engranaje 34 de anillo de salida, asegurado a la salida 36. Un segundo árbol 24 de cambio de velocidades soporta un segundo piñón 32 de salida, que se asegura al árbol 24, de cambio de velocidades en acoplamiento de engranaje, continuo con el engranaje 34 de anillo de salida. La primera flecha 14 de entrada soporta dos piñones
50 y 52 que están asegurados a la flecha 14. La segunda flecha 12· de entrada soporta un piñón 48 que se asegura a la flecha 12 y dos piñones 44 y 46 que pueden girar alrededor de la flecha 12. El engranaje 42 está soportado en el árbol 26 de cambio, de velocidades para rotación relativa al árbol 26 de cambio de velocidades, y en acoplamientos de engranaje continuo con el piñón 52. La flecha 28 auxiliar es una flecha hueca soportada en el árbol 26 de cambio de velocidades para rotación relativa al árbol 26 de cambio de velocidades. La flecha 28 auxiliar soporta los engranajes 38 y 40 que están asegurados a la flecha 28 y en acoplamiento de engranaje continuo con los pi8ñones 46 y 50 respectivamente. El engranaje 54 está asegurado al árbol 24 de cambio de
velocidades y en acoplamiento de engranaje continuo con el piñón 44. Los engranajes 56 y 58 están sustentados en el árbol 24 de cambio de velocidades para rotación relativa al árbol 24 de cambio de velocidades y en acoplamiento de engranaje continuo con el piñón 48 y engrana 42, respectivamente. Los acopladores 60, 62 y 64 de preferencia son sincronizadores del tipo usado enh transmisiones manuales automotrices para conectar un engranaje o piñón a una flecha, después dé sincronizar la velocidad de la flecha a aquella del piñón o engrane. Cada acoplado 15 también puede desconectar la flecha y el piñón o engrane asociado. Alternativamente, cada acoplador puede ser un embrague de uñas que tiene dientes que están acoplados con dientes de uñas en un engrane o piñón. Los acoplados pueden estar en cualquier combinación de sincronizadores y embragues de uñas. Cada acoplador se compone de un cvibo asegurado a la flecha y un manguito que está sustentado en el cubo para movimiento deslizante hacia la izquierda o a la derecha hacia acoplamiento con dientes de uñas en el engrane o piñón adyacente. En el caso en donde un acoplador es un sincronizador, se proporciona con una superficie cónica, que se acopla mutuamente con una superficie cónica correspondiente ubicada en el engrane o piñón. Cuando el
sincronizador está acoplando cualquiera de sus engranes adyacentes, estas superficies cónicas son forzadas juntas hacia contacto de fricción, y que el acoplamiento de fricción sincronice la velocidad del engrane de manera que la flecha antes de que los dientes de uñas se acoplan. Otros tipos de sincronizadores o acopladores, se conocen ahora o se inventaron posteriormente, también se pueden utilizar. El acoplador 60 conecta la segunda flecha 12 de entrada al piñón 44, el piñón 46, o lo desconecta de ambos. El acoplador 60 es el acoplador de embrague. El acoplador 62 conecta el árbol 26 de cambio de velocidades al engrane 40, engrane 42, o lo desconecta de ambos. El acoplador 64 conecta el árbol 24 de cambio de velocidades al engrane 56, engrane 58, o lo desconecta de ambos. Acoplando el acoplador 60 al piñón 46 se activa una trayectoria de energía entre la primera y segunda flecha de entrada que comprende el piñón 50, engrane 40, flecha 28 auxiliar, engrane 38, piñón 5 46 y acoplador 60. Para acelerar el vehículo usando la primera velocidad de avance, la transmisión se configura con el acoplador 60 acoplando el piñón 46 y el acoplador 62 acoplando al engrane 42. Luego, el embrague 16 se acopla. La tray6ectoria de energía para esta velocidad comprende la
entrada 10, el embrague 16, la flecha 12 de entrada, el acoplador 60, el piñón 46, el engrane 38, flecha 28 auxiliar, engrane 40 y piñón 50, la flecha 14 de entrada, piñón 52, engrane 42, acoplador 62, árbol 26 de cambio de velocidades, piñón 30 de salida, engrane 34 de salida y salida 36. La entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 12 a través del embrague 16. La flecha 12 está conectada de manera de impulsión al piñón 46 a través del acoplador 60. El piñón 46 impulsa el engrane 38, la flecha 28 auxiliar, el engrane 40, el piñón 50, la flechal4, el piñón 52, y engrane. 42. El engrane 42 está conectado a impulsión al árbol 26 de cambio de veloc.8idades a través del acoplador 62. El piñón 30 está asegurado al árbol 26 de cambio de velocidades e impulsa el engrane 34 de anillo y la salida 36. Para desplazar de la primera velocidad de avance a la segunda velocidad de avance, el embrague 20 se acopla progresivamente mientras que el embrague 16 se libera progresivamente. Después del desplazamiento, el acoplador 60 se puede mover a la posición neutra, pero en cualquier caso se debe mover a la posición neutra antes del siguiente desplazamiento ascendente impar a par. La trayectoria de energía p^ra esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 52, engrane 42, acoplador
62, árbol 26 de cambio de velocidades, piñón 30 de salida, engrane 3 de salida, y salida 36. La entrada 10 está conectada' de manera de impulsión a la flecha 14 y piñón 52 a través del embrague 20. El piñón 52 impulsa el engrane 42, que está conectado a impulsión a la flecha 26 a través del acoplador 62. El piñón 30 está asegurado a la flecha 26 e impulsa el engrane 34 de anillo y la salida 36. Para desplazarse de la segunda velocidad de avance a la tercera velocidad de avance, la transmisión está configurada desplazando el acoplador 64 para acoplar el engranaje 56 luego el embrague 16 se acopla progresivamente mientras que el embrague 20 se libera progresivamente. Después dél desplazamiento, el acoplador 62 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de ene4rgia para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 16, flecha 12 de entrada, piñón 48, engrane 46, acoplador 64, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36y. La entrada 10 esté conectada a impulsión a la flecha 12 y piñón 48 a través del embrague 16. El piñón 48 impulsa el engrane 56, que está conectado a impulsión a la flecha 24 a través del acoplador 64. El piñón 32 se asegura a la flecha 24 e impulsa el anillo 34 de anillo y la salida 36.
Para desplazar de la tercera velocidad de avance a la cuartja velocidad de avance, la transmisión está configurada desplazando el acoplador 62 para acoplar el engrane 4?, luego el embrague 20 se acopla progresivamente mientras que el embrague 16 se libera progresivamente. Después del desplazamiento, el acoplador 64 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 50, engrane 40, acoplador 62, árbol 26 de cambio de, velocidades, piñón 30 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. La entrada 10 está conectada de manera de impulsión a la flecha 14 y piñón 50 a través del embrague 20. El piñón 50 impulsa el engrane 40, que está conectado a impulsión a la flecha 26 a través del acoplador 62. El piñón 30 se asegura a la flecha 26 e impulsa el engrane 34 de anillo y la salida 36. Para desplazar de la cuarta velocidad de avance a la quinta velocidad de avance, la transmisión se configura desplazando el acoplador 60 para acoplar el piñón 44, luego el embrague 16 se acopla progresivamente mientras que el embrague 20 de libera progresivamente. Después del desplazamiento, el acoplador 62 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía para esta velocidad
comprende la entrada 10, embrague 16, flecha 12 de entrada, acoplador 60, piñón 44, engrane 54, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida y salida 3£j. La entrada 10 esté conectada a impulsión a la flecha 12, a través del embrague 16. La flecha 12 está conectada' a impulsión al piñón 44 a través del acoplador 60. El piñón. 44 impulsa al engrane 54, flecha 24, piñón 34, engrane 34 de anillo y salida 36. Los desplazamientos descendentes se logran invirtiendo los pasos del desplazamiento ascendente correspondiente. Para acelerar el vehículo en reversa, la transmisión se configura con el acoplador 60 acoplando el piñón 46 y acoplador 64 acoplando el engrane 58. luego, el embrague 16 se acopla. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, el embrague 16, la flecha 12 de entrada, el acoplador 60, el piñón 46, el engrane 38, flecha 28 auxiliar, engrane 40, piñón 50, flecha 14 de entrada, piñón 52, engrane 42, engrane 58, acoplador 64, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida y salida 36. La entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 12 a través del embrague 16. La flecha 12 está conectada a impulsión al piñón 46 a través del acoplador 60. El piñón 46 impulsa el engrane 38,
la flecha 28 auxiliar, engrane 40, piñón 50, flecha 14, piñón 52, engrane 42 y engrane 48. El grane 58 está conectado a impulsión al árbol 24 de cambio de velocidades a través del acoplador 64. El piñón 32 se asegura al árbol 24 de cambio de velocidades e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Se puede lograr un desplazamiento en reversa acoplando progresivamente el embrague 20 mientras que se libera el embrague 16 progresivamente. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 52, engrane 42, engrane 58, acoplador 64, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de3 salida, engrane 34 de salida y salida 36. Después del desplazamiento, la entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 14 y piñón 52 a través del embrague 20. El piñón 52 impulsa al engrana 42 y engrane 58, que está conectado a impulsión ( a la flecha 24 a través del acoplador 64. El piñón 32 se asegura a la flecha 24 e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Una gráfica que contiene un número preferidos de dientes para cada uno de los engranes del transeje de la Figura 1 se muestra en la Figura 2, mientras que la Figura 3 es una gráfica que contiene las relaciones de velocidad entre la entrad;a y salida y los pasos entre las relaciones de
velocidad para cada una de las velocidades de avance y reversa dél transe e de la Figura 1. Haciendo ahora referencia a la Figura 4, un transeje incluye una entrada 10 para conectar a impulsión una fuente de energía, tal como un motor de combustión interna o un motor eléctrico, a la transmisión, y una salida 36 para impulsar una carga, tal como las ruedas impulsadas de un vehículo de motor, a través del tren de energía que puede influir una flecha de impulsión, mecanismo diferencial, y flechas de eje. Un primer embrague 16 de fricción, que consiste de un alojamiento de embrague y un disco 18 de embrague, conecta y desconecta de manera alterna una primera flecha 12 de entrada a medida que el embrague 16 se acopla y desacopla, respectivamente- Un segundo embrague 20 de fricción, que consiste de un alojamiento de embrague y un disco 22 de embrague, conecta y desconecta una segunda flecha 14 de entrada a medida que el embrague 20 se acopla y desacopla, respectivamente. Un primer árbol 26 de cambio de velocidades soporta un primer piñón 30 de salida, que se asegura al árbol 26 de cambio de velocidades en acoplamiento de engranaje continuo con un engrane 34 de anillo de salida, asegurado a la salida 36. Un segundo árbol 24 de cambio de velocidades soporta un
segundo piñón 32 de salida, que está asegurado al árbol de cambio de velocidades en acoplamiento de engtranaje continuo con el engrane 34 de anillo de salida. La segunda flecha 14 de entrad^ soporta dos piñones 82 y 84 que se aseguran a la flecha 14. La primera flecha 12 de entrada soporta tres piñones 76, 78 y 80 que se aseguran a la flecha 12. Los engranes 86, 88, 90 y 92 están sustentados en el árbol 24 de cambio de velocidades para rotación con relación al árbol 24 de cambió de velocidades y en acoplamiento de engranaje continuo con los piñones 76, 78, 82 y 84 respectivamente. El engrane 70 está soportado en el árbol 26 de cambio de velocidades para rotación relativa al árbol 26 de cambio de velocidades, y en acoplamiento de engranaje continuo con el engrane 86. La flecha 28 auxiliar es una flecha hueca sustentada en el árbol 26 de cambio de velocidades para rotación con relación al árbol 26 de cambio de velocidades. Una flechá 28 auxiliar soporta el engrane 72 que se asegura a la flecha 28 y en acoplamiento de engranaje continuo con el piñón 80. El engrane 74 está sustentado en la flecha 28 para rotación con relación a la flecha 28 y en acoplamiento de engranaje continuo con piñón 84. El acoplador 94 conecta el árbol 26 de cambio de velocidades al engrane 70, engrane 72, o lo desconecta de
ambos. El acoplador 96 conecta o desconecta la flecha 28 auxiliar al engrane 74. F.l acoplador 98 conecta el árbol 24 de cambio de velocidades al engrane 86, engrane 88, o lo desconecta de ambos. El acoplador 100 conecta el árbol 24 de cambio dé velocidades al engrane 90, engrane 92, k o lo desconecta de ambos. El acoplador 96 es el acoplador de embrague. Acoplar el acoplador 96 al engranaje 74 activa una trayectoria de energía entre la primera y segunda flecha de entrada que comprende el piñón 84, engrane 74, acoplador 96, flecha 28 auxiliar, engrane 72, y piñón 80. Para acelerar el vehículo utilizando la primera velocidad de avance, la transmisión se configura con el acoplador 96 acoplando el engrane 74 y acoplador 98 acoplando el engrane 86. Luego, el embrague 20 se acopla. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 84, engrane 74, acoplador 96, flecha 28 auxiliar, engrane 72, piñón 80, flecha 12 de entrada, piñón 76, engrane 86, acoplador 98, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. La entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 14 y piñón 84 a través del embrague 20. El piñón 84 impulsa al engrane 74, que está
conectado a impulsión a la flecha 28 auxiliar a través del acoplador 96. La flecha 28 auxiliar impulsa el engrane 72, piñón 80, flecha 12, piñón 76 y engrane 86. El engrane 86 está conectado a impulsión al árbol 24 de cambio de velocidades a través del acoplador 98. El piñón 32 se asegua al árbol 24 de cambio de velocidades e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Para desplazar de la primera velocidad de avance a la segunda velocidad de avance, el embrague 16 se acopla progresivamente mientras que el embrague 20 se libera progresivamente. Después del desplazamiento, el acoplador 96 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía p ra esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 16, flecha 12 de entrada, piñón 76, engrane 86, acoplador 98, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. La entrada 10 se conecta a impulsión a la flecha 12 y el piñón 76 a través del embrague 16. El pifión 76 impulsa el engrane 86, que está conectado a impulsión a la flecha 24 a través del acoplador 98. El piñón 32 está asegurado a la flecha 24 e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Para desplazar de la segunda velocidad de avance a la tercera velocidad de avance, la transmisión se configura desplazando el acoplador 100 para acoplar el
engrane 92, luego el embrague 20 se acopla progresivamente mientras que el embrague 16 se libera progresivamente. Después del desplazamiento, el acoplador 98 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 84, engrane 92, acoplador 100, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. La entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 14 y piñón 84 a través del embrague 20. El pi8ñón 84 impulsa el engrane 92, que está conectado a impulsión a la flecha 24 a través del acoplador 100. El piñón 32 está asegurado a la flecha 24 e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Para desplazar de la tercera velocidad de avance a la cuarta velocidad de avance, la transmisión se configura desplazando el acoplador 94 para acoplar el engrane 72, luego el embrague 16 se acopla progresivamente mientras que el embrague 20 se libera progresivamente. Después del desplazamiento, el acoplador 100 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 16, flecha 12 de entrada, piñón 80,' engrane 72, acoplador 94, árbol 26 de cambio de velocidades, piñón 30 dee salida, engrane 34 de salida, y
salida 36. La entrada 10 está conect5ada a impulsión a la flecha 12 y el piñón 80 a través del embrague 16. El piñón 80 impulsa al engrane 72, que está conectado a impulsión a la flecha 26 a través del acoplador 94. El piñón 30 se asegura a la flecha 26 e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Para desplazar desde la cuarta velocidad de avance a la quinta velocidad de avance, la transmisión se configura desplazando el acoplador 100 para acoplar el engrane 90, luego el embrague 20 se acopla progresivamente mientras que el embrague 16 se libera progresivamente. Siguiendo el desplazamiento, el acoplador 94 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 82, engrane 90, acoplador 100, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. La entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 14 y piñón 82 a través del embrague 20. El piñón 82 impulsa al engrane 90, que esté conectado a impulsión a la flecha 24 a través del acoplador 100. El piñón 32 está asegurado a la flecha 24 e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Para desplazar de la quinta velocidad de avance a la sexta velocidad de avance, la transmisión se configura
desplazando el acoplador 98 para acoplar el engrane 88, luego el embrague 16 se acopla progresi amente mientras que el embrague 20 se libera progresivamente. Siguiendo el desplazamiento, el acoplador 100 se puede mover a la posición neutra. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 16, flecha 12 de entrada, piñón 78, engrane 88, acoplador 98, árbol 24 de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. La entrada 20 se conecta a impulsión a la flecha 12 y piñón 78 a través del embrague 16. El piñón 78 impulsa al engrane 88, que se conecta a impulsión a la flecha 24 a través del acoplador 98, El piñón 32 se asegura a la flecha 24 e impulsa el engrane 34 de anillo y salida 36. ?? desplazamiento ascendente de la sexta velocidad de avance ,a la séptima velocidad de avance, a diferencia de todos los otros desplazamientos de paso sencillo, requiere una ruptura de par de torsión, es decir, la conexión torsional entre la entrada 10 y la salida 36 breve mente interrumpida desacoplando el embrague 16 mientras que el estado de los acopladores se cambia. Esto se mitiga debido a que el desplazamiento ascendente 6-7 nunca se hace a estrangulación elevada; en su lugar, usualmente ocurre como resultado del conductor que reduce la demanda de energía
cuando alcanza la velocidad de crucero. Mientras que ambos embragues están desacoplados, el acoplador 98 se mueve a la posición neutra, el acoplador 96 se desplaza para acoplar al engrane 74, y el acoplador 100 se desplaza para acoplar el engrane 90. Luego, el embrague 16 se reacopla. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 16, flecha 12 de entrada, piñón 80, engrane 72, flecha 28, auxiliar, acoplador 96, engrane 74, piñón 84, k flecha 14, de entrada, piñón 82, engrane 90, acoplador 100, árbol 24 ? de cambio de velocidades, piñón 32 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. Cuando el embrague 16 se reacopla, la entrada 10 se conecta a impulsión a la flecha 12 y piñón 80 a través del embrague 16. El piñón 80 impulsa el engrane 72 y la flecha 28 auxiliar, que está conectado a impulsión, al engrane 74 a través del acoplador 96. El engrane 74 impulsé el piñón 84, la flecha 14, el piñón 82, y engrane 90, que sie conecta a impulsión a la flecha 24 a través del acoplador 100. El piñón 32 se asegura a la flecha 24 e impulsa el engrane 34 de anillo y la salida 36. Los desplazamientos descendentes se logran invirtiendo los pasos del desplazamiento ascendente correspondiente. Para acelerar el vehículo en reversa, la transmisión se configura con el acoplador 96 acoplando el
engrane 74 y acoplador 94 acoplando el engrane 70. Luego, el embrague 20 se acopla. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 20, flecha 14 de entrada, piñón 84, engrane 74, acoplador 96, flecha 28 auxiliar, engrane 72, piñón 80, flecha 12 de entrada, piñón 76, engrane 86, engrane 70, acoplador 94, árbol 26 de cambio de velocidades, piñón 30 de salida, engrane 34 de salida y salida 36. La entrada 10 está conectada a impulsión a la flecha 14 y piñón 84 a través del embrague 20. El piñón 84 impulsa al engrane 74, que está conectado a impulsión a la flecha 28 auxiliar a través del acoplador 96. La flecha 28 auxiliar impulsa el engrane 72, piñón 80, flecha 12, piñón 76, engrane 86, y engrane 70. El engrane 70 está conectado a impulsión al árbol 26 de cambio de velocidades a través del acoplador 94. El piñón 30 se asegura al árbol 26 de cambio de velocidades e impulsa al engrane 34 de anillo y salida 36. Un desplazamiento se puede lograr en reversa acoplando progresivamente el embrague 16 mientras que se libera progresivamente el embrague 20. La trayectoria de energía para esta velocidad comprende la entrada 10, embrague 16, flechá 12 de entrada, piñón ñ76, engrane 86, engrane 70, acoplador 94, árbol 26 de cambio de velocidades, piñón 30 de salida, engrane 34 de salida, y salida 36. Después del
desplazamiento, la entrada 10 se conecta a impulsión a la flecha 12 y piñón 76 a tra\rés del embrague 16. El piñón 76 impulsa el engrane 86 y engrane 70, que está conectado a impulsión a la flecha 26 a través del acoplador 94. El piñón 30 se asegura a la flecha 26 e impulsa el engrane 34 de anillo y la salida 36. Una gráfica que contiene un número preferido de dientes p,ara cada uno de los engranes del transeje de la Figura 4 se muestra en la Figura 5, mientras que la Figura 6 es una gráfica que contiene las relaciones de velocidad entre la entrada y salida y los pasos entre las relaciones de velocidad para cada una de las velocidades de avance y reversa del transeje de la Figura 4, los engranes teniendo el número de dientes mostrado en la Figura5. , La Figura 7 ilustra la estrategia de control de desplazamiento de engrane con un diagrama de transición de estado. Las cajas representan estados de control. El text6o en las cajas indica los embragues que se usarían para proporcionar el par de torsión solicitado en ese estado. Las flechas indican condiciones qu3e disparan los cambios en estado . Haciendo referencia a la Figura 7, los pasos para controlar los desplazamientos de engrane de una transmisión
de embrague doble, tal como el transeje i81ustrado en la Figura 4, empeza en el paso 102 con la fuente de energía transmitiendo energía a la entrada 10 y el transeje preparado para operación en Estacionamiento o Neutro; en engrane R2, en donde el acoplador 94 conecta el engrane 70 y el árbol 26 de cambio de, velocidades, en el tercer engrane, en donde el acoplador 100 conecta el engrane 92 y6 árbol 24 de cambio de velocidades ; y los embragues 16, 20 desacoplados. Si el selector de engrane esté en la posición de Estacionamiento o escala P, la salida 36 también se retiene contra rotación por el dispositivo de trinquete de estacionamiento (no ilustrado) . Cuando el selector de engrane se mueve por el operario del vehículo de Estacionamiento o Neutro a la posición de Impulsión o escala D, el control pasa al paso 104 en donde l engrane R2 se desacopla moviendo el acoplador 94 a su posición neutra, desconectando de esta manera el engrane 70 del árbol 26 de cambio de velocidades, y el segundo engrane se acopla por el acoplador 98 conectando el engrane 86 y el á,rbol 24 de cambio de velocidades, F.n el paso ñ!04 con el transeje preparado de esta manera, el embrague 16 se acopla, el control responde al desplazamiento del pedal de acelerador, y el vehículo se lanza, es decir, acelere de la
condición detenida, en el segundo engrane con el tercer engrane pteseleccionado con anticipación de un desplazamiento ascendente 2-3. Sin embargo, si el pedal de acelerador se oprime más de un desplazamiento de referencia, indicando que el operario desea velocidad de vehículo más rápida, o siu la longitud del período durante el que el segundo engrane se acopla excede una longitud de referencia, indicando que el embrague 16 puede estar deslizándose de manera excesivamente larga, el control pasa al paso 106 en donde el tercer engrane se desacopla moviendo el acoplador 100 a su posición neutra desconectando de esta manera el engrane 92 del árbol 94 de cambio dé velocidades, y el primer engrane se acopla ocasionando que el acoplador 96 conecte el engrane 74 y el árbol 28 de cambio de velocidades. Con el transe e preparado de esta manera, los embragues 16 y 20 se usan juntos para producir un lanzamiento de vehículo mezclado en primer engrane y segundo engrane variando la capacidad de par de torsión de los embragues 16 y 20 durante el lanzamiento del vehículo. De preferencia, en la primera porción del lanzamiento del vehículo, la capacidad de par de torsión del embrague 20 es mayor que la capacidad de par de torsión del embrague 16, y en la última porción del
lanzamiento de vehículo, la capacidad de par de torsión del embrague 16 es mayor que aquella del embrague 20. De esta manera, el lanzamiento de vehículo 1-2 empieza en el primer engrane y termina en el segundo engrane con el embrague 16 completamente acoplado y el engrane 20 completamente desacoplado. F.l lanzamiento de vehículo en avance mezclado impide el desgaste excesivo del embrague 16 y responde a la demanda d£l conductor para un lanzamiento más rápido. Si, en el paso 106 durante un lanzamiento de vehículo 1-2 mezclado, el operario mueve el selector de engrane a la posición de Reversa o escala R, el control de desplazamiento de engrane de transeje hace transición rápidamente a y a través del paso 110, en donde se produce neutro desacoplando el primer acoplador 96 de engrane y el segundo acoplador 86 de engrane. A continuación, el control pasa rápidamente al paso 112, 3en donde el transeje se prepara : para operación en impulsión de reversa, específicamente en el engrane R2 con el acoplador 94 conectando el engrane 70 y el árbol 26 de cambio de velocidades. Con el transeje así preparado, el embrague 16 se acopla y el vehículo acelera en respuesta a la posición de pedal de acelerador en el engrane R2. Alternativamente, un lanzamiento de vehículo en reversa en el primer y segundo
engranes durante la operación de sangrado de los embragues 16 y 20 ocurre en el paso 116. como se describe abajo. Si, en el paso inicial 102 con la fuent6e transmitiendo energía a la entrada 10 y el transeje preparado para operación en Estacionamiento, el engrane R2 y el tercer engrane y embragues 16, 20 desacoplados, el operario mueve el selector de engrane a la posición de Reversa o escala R, el control pasa al paso 114 en donde el engrane R2 permanece acoplado debido a su acoplador 94 que3 conecta el engrane 70 al árbol 26 de cambio de velocidades, y el tercer engrane permanece acoplado debido a su acoplador 100 que conecta el engrane 92 al árbol 24 de cambio de velocidades. Con el transeje preparado de esta manera, el embrague 16 está acoplado, el control responde al desplazamiento del pedal de acelerador, y el vehículo se lanza en el engrane R2 con el tercer engrane preseleccionado con anticipación de un desplazamiento de R2-3. Sin embargo, si el pedal de acelerador se oprime más de un desplazamiento de referencia, indicando que el operario desea velocidad más rápida de vehículo en reversa, o si la longitud del período durante el cual el engrane R2 y embrague 16 están acoplados excede una longitud de referencia, indicando que el embrague 16 puede estar
deslizándose excesivamente largo, el control pasa al paso 116 en donde el engrane R2 permanece acoplado, el tercer engrane se desacopla moviendo el acoplador 100 a su posición neutra, y el engrane Rl se acopla ocasionando que el acoplador 96 conecte el engrane 74 y el árbol 28 de cambio de direcciones. Con el transeje asi preparado en el paso 116, los embragues 16 y 20 se usan juntos para producir un lanzamiento de vehículo en reversa mezclado en el engrane Rl y engrane R2 variando la capacidad de par de torsión de los embragues 16 y 20 durante el lanzamiento de vehículo en reversa. De preferencia, en la primera porción del lanzamiento del vehículo en reversa, la capacidad de par de torsión del embrague 20 es mayor que la capacidad de par de torsión del embrague 16, y en la última porción del lanzamiento de vehículo en reversa, la capacidad de par de torsión del embrague 16 es mayor que aquella del embrague 20. En esta forma, el lanzamiento R1-R2 empieza en el engrane R2 y termina en el engrane R2 con el embrague 16 completamente acoplado , y el embrague 20 completamente desacoplado. El lanzamiento de vehículo en reversa mezclado impide el desgaste del embrague 16 y responde a la demanda del operario de un lanzamiento más rápido. El movimiento del selector de engrane entre la
posición de escala D y la posición de escala R durante el lanzamiento de vehículo de avance o reversa indica que el vehículo se está oscilando en ciclos, lo que se realiza usualmenté para liberar las ruedas de hielo, nieve, lodo, arena, u otro material que impida la tracción de rueda adecuada en la superficie de impulsión. Ya sea que ocurra el lanzamiento de reversa en el paso 114 o paso 116, si durante el lanzamiento de reversa, el operario jnueve el selector de engranaje a la posición de Impulsión o escala D, el control pasa al paso 118, en donde el engrane %R2 de acoplador 94 permanece acoplado con el engrane 70, el engrane R1 se desacopla, y el tercer engrane se acopla ocasionando que el acoplador 100 conecte el engrane 92 y árbol 24 de cambio de velocidades. Con el transe3 e así preparado en el paso 118, el embrague 20 se acopla, y el control responde a la posición del pedal de acelerador y acelera el vehículo en el tercer engrane. Si, con el control operando en el paso 118, el selector de engrane se mueve a la escala R dentro de una longitud de período de referencia, indicando de esta manera que el ciclo de oscilación no está completo, el control pasa al paso 14, en donde el vehículo se acelera en el engrane R2, como se describe arriba con referencia al paso 114.
Si, con el control operando en el paso 118, el selector de engrane permanece en la posición D más largo que una longitud de periodo de referencia, o el pedal de acelerador se oprima más de una magnitud de referencia, el control pasa del paso 118 al paso 104 para el lanzamiento de vehículo en el segundo engrane, como se describe arriba con referencia al paso 104. Si, con el control operando en el paso 104, el selector de engrane no se mueve a la escala R dentro de una longitud de periodo de referencia, indicando de esta manera que el ciclo de oscilación está completo, el control puede pasar al paso 106, en donde los embragues 16 y 20 se usan juntos para producir un lanzamiento de vehículo mezclado en el primer engrane y segundo engrane variando la capacidad de par de torsión de los embragues 16 y 20 durante el lanzamiento del vehículo. Si, con el control operando en el paso 104, el selector de engrane se mueve a la escala R, indicando de esta manera que el ciclo de oscilación no está completo, el control pasa al paso 114, el transeje se prepara para operación en el engrane R2 y tercer engrane, el embrague 16 se acopla, y el vehículo se acelera en el engrane R2 en respuesta a la opresión del pedal de acelerador.
Ya sea que ocurra el lanzamiento de vehículo en el paso 118, paso 104, o paso 106, cuando el lanzamiento de vehículo se completa, el control pasa al paso 108, en donde desplazamientos de engrane a engranes de avance superiores ocurren como se describe arriba con referencia a las Figuras 4 y 6. Si la velocidad del vehículo cae por debajo de una velocidad de vehículo de referencia, el control pasa del paso 108 al paso 106 para un lanzamiento de vehículo mezclado en primero y segundo engranes . En cualquier estado distinto a 108, si el selector de engrane se mueve a la posición P o posición N, el control va al estado 102. En la Figura 7, el desplazamiento de pedal de acelerador de referencia, velocidad de vehículo de referencia y retrasos de referencia para completar un desplazamiento de engrane són parámetros que se pueden calibrar. Esta estrategia de control de desplazamiento de engrane asegura que el acoplador de embrague se acople después de que el segundo acoplador de engrane o el acoplador de engrané R2, reduciendo al mínimo de esta manera el par de torsión en acoplador en su acoplamiento. El control también permite que la transmisión permanezca en el tercer engrane y engrane R2 durante las maniobras ciclo de oscilación.